Crema solare che include ossido di zinco, un ingrediente comune, perde gran parte della sua efficacia e diventa tossico dopo due ore di esposizione alle radiazioni ultraviolette, secondo una collaborazione che includeva scienziati dell'Oregon State University.

L'analisi della tossicità ha coinvolto il pesce zebra, che condividono una notevole somiglianza con gli umani a livello molecolare, livelli genetici e cellulari, il che significa che molti studi sul pesce zebra sono immediatamente rilevanti per le persone.

I risultati sono stati pubblicati oggi in Scienze fotochimiche e fotobiologiche.

Il gruppo di ricerca, che comprendeva la facoltà di scienze dell'agricoltura Robyn Tanguay e Lisa Truong e la collega laureata Claudia Santillan, ha cercato di rispondere a domande importanti ma in gran parte trascurate riguardanti l'enorme mercato globale delle creme solari, previsto dalla società di dati di mercato Statista per un valore di oltre 24 miliardi di dollari entro la fine del decennio.

Le domande:quanto stabile, sicuro, ed efficaci sono gli ingredienti della protezione solare in combinazione piuttosto che come singoli composti - che è il modo in cui vengono considerati per l'approvazione della Food and Drug Administration - e per quanto riguarda la sicurezza di eventuali prodotti chimici che derivano da reazioni causate dall'esposizione alla luce solare?

"I filtri solari sono importanti prodotti di consumo che aiutano a ridurre l'esposizione ai raggi UV e quindi il cancro della pelle, ma non sappiamo se l'uso di alcune formulazioni di creme solari possa avere tossicità indesiderata a causa delle interazioni tra alcuni ingredienti e la luce UV, " disse Tanguay, un illustre professore dell'OSU ed un esperto internazionale in tossicologia.

Ciò che il pubblico pensa sulla sicurezza della protezione solare ha causato ai produttori, spesso basato su dati limitati, usare molti ingredienti limitandone altri, lei disse. Per esempio, oxybenzone è stato effettivamente interrotto a causa delle preoccupazioni che danneggi le barriere coralline.

"E creme solari contenenti composti inorganici come ossido di zinco o biossido di titanio, che bloccano i raggi UV, vengono commercializzate sempre più pesantemente come alternative sicure ai composti organici a piccole molecole che assorbono i raggi, ", ha detto Tanguai.

Scienziati tra cui James Hutchinson e Aurora Ginzburg dell'Università dell'Oregon e Richard Blackburn dell'Università di Leeds hanno realizzato cinque miscele contenenti filtri UV, gli ingredienti attivi delle creme solari, da diversi prodotti disponibili negli Stati Uniti e in Europa. Hanno anche fatto miscele aggiuntive con gli stessi ingredienti, più ossido di zinco all'estremità inferiore della quantità consigliata in commercio.

I ricercatori hanno quindi esposto le miscele alla radiazione ultravioletta per due ore e hanno utilizzato la spettroscopia per verificarne la fotostabilità, ovvero cosa ha fatto la luce solare ai composti nelle miscele e alle loro capacità di protezione dai raggi UV?

Gli scienziati hanno anche esaminato se la radiazione UV avesse causato la tossicità di una qualsiasi delle miscele per il pesce zebra, un organismo modello ampiamente utilizzato che passa dall'uovo al nuoto in cinque giorni, e hanno scoperto che la miscela esposta ai raggi UV senza ossido di zinco non ha causato cambiamenti significativi nel pesce.

"Ci sono stati diversi studi che hanno dimostrato che i filtri solari possono reagire rapidamente all'esposizione ai raggi UV, l'impostazione specificatamente prevista per il loro utilizzo, quindi è piuttosto sorprendente quanto siano stati effettuati pochi test di tossicità sui prodotti di fotodegradazione, " Truong ha detto. "I nostri risultati suggeriscono che le formule a base di piccole molecole disponibili in commercio, che sono stati alla base delle formule che abbiamo studiato, possono essere combinati in diversi rapporti di ingredienti che riducono al minimo la fotodegradazione."

Ma gli scienziati hanno visto grandi differenze nella fotostabilità e nella fototossicità quando sono state aggiunte particelle di ossido di zinco, sia nanoparticelle che microparticelle più grandi.

"Con entrambe le dimensioni delle particelle, l'ossido di zinco ha degradato la miscela organica e ha causato una perdita superiore all'80% della protezione del filtro organico contro i raggi ultravioletti-A, che costituiscono il 95% della radiazione UV che raggiunge la Terra, " disse Santillan. "Inoltre, i prodotti di fotodegradazione indotti dall'ossido di zinco hanno causato un aumento significativo dei difetti nel pesce zebra che abbiamo usato per testare la tossicità. Ciò suggerisce che le particelle di ossido di zinco stanno portando a sostanze degradanti la cui introduzione negli ecosistemi acquatici è pericolosa per l'ambiente".

Tanguay ha affermato di essere sorpresa dal fatto che tutte e cinque le miscele di piccole molecole fossero generalmente fotostabili, ma non è stata sorpresa dal fatto che l'aggiunta di particelle di ossido di zinco portasse a tossicità all'irradiazione UV.

"Come team dell'Oregon State specializzato nello studio della tossicità delle nanoparticelle, questi risultati non sono stati uno shock, " Ha detto. "I risultati sorprenderebbero molti consumatori che sono fuorviati dalle etichette "nano free" sui filtri solari a base di minerali che implicano che i filtri solari sono sicuri solo perché non contengono quelle particelle più piccole. Qualsiasi dimensione di particelle di ossido metallico può avere siti superficiali reattivi, se è inferiore a 100 nanometri o meno. Più importante delle dimensioni è l'identità del metallo, la sua struttura cristallina e gli eventuali rivestimenti superficiali."